(57)【要約】      （修正有）【課題】サブグレイン構造等の結晶方位の測定が可能であり、多点マップ測定を行なっても測定時間の短いＸ線結晶方位測定装置及びその方法を提供する。【解決手段】シングルドメイン以外のサブグレイン構造やリネージ構造を持った結晶の方位分布をＸ線を用いて測定可能なＸ線結晶方位測定装置は、被測定結晶Ｓを搭載してＸ−Ｙ方向に移動可能なＸＹステージ２０と、上記ステージ上の被測定結晶の測定面にＸ線を所定の角度で照射するＸ線発生装置５０と、上記Ｘ線発生装置から被測定結晶の測定面上に照射されたＸ線の回折像（ラウエ像）を検出する高感度二次検出器６０とを備えており、コントロールＰＣ（ＣＰＵ）９０は、上記検出画面から、検出された回折像の中心位置を算出し、被測定結晶の測定面における結晶方位を算出する。【選択図】図１
2005121372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定結晶の測定面に所定の角度で連続Ｘ線を照射し、当該連続Ｘ線の照射により結晶の格子面に対応して得られる斑点を二次元検出器で検出し、当該検出した斑点の中心位置を測定し、当該測定した中心位置により当該結晶の格子面法線を算出することを特徴とするＸ線結晶方位測定方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載したＸ線結晶方位測定方法において、上記測定方法による測定を、被測定結晶の測定面上の複数の部位において実行することにより、当該結晶の測定面における方位分布を測定することを特徴とするＸ線結晶方位測定方法。
【請求項３】
前記請求項１に記載したＸ線結晶方位測定方法において、上記被測定結晶の測定面に照射する連続Ｘ線により得られる斑点はラウエ斑点であることを特徴とするＸ線結晶方位測定方法。
【請求項４】
被測定結晶の測定面における結晶方位をＸ線を用いて測定するための装置であって：
被測定結晶を搭載して水平方向に移動可能な試料搭載手段と；
上記試料搭載手段上に搭載された被測定結晶の測定面にＸ線を所定の角度で照射する手段と、
上記Ｘ線照射手段から被測定結晶の測定面上に照射されたＸ線の回折像を検出する手段と；
上記検出手段により検出された回折像より、前記被測定結晶の測定面における結晶方位を算出する手段とを備えたことを特徴とするＸ線結晶方位測定装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記算出手段は、上記検出手段により検出された回折像の中心点の位置を算出することにより、前記被測定結晶の測定面における結晶方位を算出することを特徴とするＸ線結晶方位測定装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記検出手段により検出された回折像は、ラウエ斑点であることを特徴とするＸ線結晶方位測定装置。
【請求項７】
前記請求項４に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記検出手段はその一部が可動であり、もって、そのカメラ長が可変であることを特徴とするＸ線結晶方位測定装置。
【請求項８】
前記請求項４に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記Ｘ線照射手段と前記検出手段は、そのＸ線射出方向と入射方向が、前記被測定結晶の測定面上に対して等しい角度となるように取り付けられていることを特徴とするＸ線結晶方位測定装置。
【請求項９】
前記請求項４に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記Ｘ線照射手段と前記検出手段は、前記試料搭載手段上に搭載された被測定結晶の測定面に対する法線方向に移動可能であることを特徴とするＸ線結晶方位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を用いて結晶の方位を測定するＸ線結晶方位測定装置及びＸ線結晶方位測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶の方位測定は、単結晶材料に適用される。そして、かかる結晶方位の測定は、結晶の外形に対して結晶軸がどのような方向に形成されているかを調べるが、その際、一般に、全３軸方位決定と、特定の格子面の法線方向を調べる面方位測定が知られている。
【０００３】
本発明は、特に、上述した面方位測定に関するが、面方位測定は、晶癖(habit)やへき開(cleave)によって全３軸方位がその外形から判断することが出来、結晶を特定の面で正確に切断したい場合において適用される。この代表例が所謂「カット面検査法」と呼ばれる方法である。
【０００４】
なお、上述した単結晶は、その結晶方位により機械的、光学的、電磁気的な性質が異なっている（即ち、異方性がある）。そのことから、かかる結晶の特性を積極的に利用するためには、予め、結晶方位を調べ、所望の方向に切り出して（所謂、定方位切断）利用され、そのためにも、本発明の関る結晶方位測定が必要となる。
【０００５】
ところで、以下に示す特許文献１によれば、特性Ｘ線を利用してブラッグ反射が起きるＸ線の入射角を測定し、この操作を結晶板の面内で９０度毎に４方向で行ない、あるいは、１８０度毎に２方向で行ない、もって、既知のブラッグ角から求める面方位を測定する方法や装置が既に知られている。なお、かかる測定方法を採用した面方位測定装置も既に製品化されており、例えば、ＦＳＡＳあるいはＳＡＭの名称により商品化されている。
【０００６】
また、やはり特性Ｘ線を利用してブラッグ反射が起きるＸ線の入射角を測定し、それと共に、回折Ｘ線が検出器のどの位置に入射したかを併せて調べることにより、結晶方位を測定する方法も、下記の特許文献２により、既に知られている。
【特許文献１】特公平４−５９５８１号公報（特開昭５７−１３６１５１号公報）；第３図
【特許文献２】特公平３−５８０５８号公報（特開昭５７−１３６１５０号公報）；第４図
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術の方法では、Ｘ線の入射角（ω角）を一定の範囲でスキャンするという動作が不可欠である。また、結晶の種類や格子面指数が変わると、その回折角２θが異なるため、その都度、測定光学系を設定し直さなければならず、そのため、スキャン機構等の複雑な機構が必要となり、装置自体も高価なものになってしまうという欠点があった。特に、上記特許文献１の方法では、スキャンを４回又は２回行ない、回折線の上下位置を判定する必要があることから、計測のための時間がかかってしまうという問題点があった。また、上記の特許文献２により知られた方法でも、ωスキャンの後、このω角をピーク位置に戻して固定したまま、φスキャンにより検出器のどの位置にＸ線が入射したかを調べる必要があるため、やはり、計測に時間がかかってしまうという問題点があった。
【０００８】
また、上記特許文献１の方法では、測定対象としてシングルドメイン＜原子又は分子が規則正しく周期的に配列されており、従って、結晶のどの場所をとって調べても、その結晶方向が同じである結晶＞を仮定しており、それ以外のサブグレイン構造＜上記シングルドメインの結晶を得ることが困難で、多くの結晶粒から構成された結晶、例えば、螢石結晶（ＣａＦ２,Fluorite）、マグネシア（ＭｇＯ）結晶、フェライト結晶等＞やリネージ(lineage)構造＜一種の欠陥構造であり、そのため、場所により、結晶の方位が連続的に変化していくふるまいを見せることもある。例えば、酸化物結晶のサファイヤ、ＬＮ（ニオブ酸リチウム：ＬｉＮｂＯ３）、ＬＴ（タンタル酸リチウム：ＬｉＴａＯ３）等にこの構造が見られる＞を持った結晶に適用した場合、４回又は２回のω角スキャンでＸ線が結晶の同じ場所に照射されないことがあり、そのため間違った結果を与えてしまうという問題点もあった。
【０００９】
そして、特に、シングルドメイン以外のサブグレイン構造やリネージ構造を持った結晶で方位分布を測定する場合には、測定表面上の複数の測定点において方位を測定する、所謂、マップ測定が必要となる。そのため、上記特許文献１や特許文献２により知られる方法では、上記した方法からも明らかなように、一回の測定（１点の測定）自体に相当の時間を必要とするため、特に、マップ測定により多数の測定点で方位を測定しようとした場合には、膨大な時間がかかってしまうという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明では、上述した従来技術における問題点を解消し、すなわち、シングルドメイン以外のサブグレイン構造やリネージ構造を持った結晶で方位分布を測定する場合にも、換言すれば、マップ測定が必要な結晶に対し、面方位を測定する場合にも、１回（１点）における結晶方位測定の時間が短く、もって、多数点のマップ測定を行なっても測定にあまり時間をかけることなく結晶方位の分布を測定することが可能なＸ線結晶方位測定装置を提供し、さらには、かかる装置を実現するために好適なＸ線結晶方位測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、被測定結晶の測定面に所定の角度で連続Ｘ線を照射し、当該連続Ｘ線の照射により結晶の格子面に対応して得られる斑点を二次元検出器で検出し、当該検出した斑点の中心位置を測定し、当該測定した中心位置により当該結晶の格子面法線を算出するＸ線結晶方位測定方法が提供されている。
【００１２】
また、本発明によれば、前記に記載したＸ線結晶方位測定方法において、上記測定方法による測定を、被測定結晶の測定面上の複数の部位において実行することにより、当該結晶の測定面における方位分布を測定し、または、上記被測定結晶の測定面に照射する連続Ｘ線により得られる斑点はラウエ斑点であることが好ましい。
【００１３】
そして、本発明によれば、やはり上述の目的を達成するため、被測定結晶の測定面における結晶方位をＸ線を用いて測定するための装置であって：被測定結晶を搭載して水平方向に移動可能な試料搭載手段と；上記試料搭載手段上に搭載された被測定結晶の測定面にＸ線を所定の角度で照射する手段と、上記Ｘ線照射手段から被測定結晶の測定面上に照射されたＸ線の回折像を検出する手段と；上記検出手段により検出された回折像より、前記被測定結晶の測定面における結晶方位を算出する手段とを備えたＸ線結晶方位測定装置が提供される。
【００１４】
なお、本発明では、前記に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記算出手段は、上記検出手段により検出された回折像の中心点の位置を算出することにより、前記被測定結晶の測定面における結晶方位を算出するものであり、又は、前記検出手段により検出された回折像は、ラウエ斑点であることが好ましい。加えて、前記に記載したＸ線結晶方位測定装置において、前記検出手段はその一部が可動であり、もって、そのカメラ長が可変であり、前記Ｘ線照射手段と前記検出手段は、そのＸ線射出方向と入射方向が、前記被測定結晶の測定面上に対して等しい角度となるように取り付けられており、そして、前記前記Ｘ線照射手段と前記検出手段は、前記試料搭載手段上に搭載された被測定結晶の測定面に対する法線方向に移動可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上からも明らかなように、本発明によれば、測定光学系を移動する必要がなく固定のまま、Ｘ線を照射してその回折像を観察するだけで結晶方位を測定することが可能であるため、１回の結晶方位測定の時間が短く、また、多数点のマップ測定を行なっても被測定試料の各計測点における結晶方位測定の時間が短く、もって、測定にあまり時間をかけることなく、短時間で結晶方位の分布を測定することが可能なＸ線結晶方位測定方法が提供される。
【００１６】
さらには、かかる測定を実現するために好適な構成を有するＸ線結晶方位測定装置が提供されるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、本実施例になるＸ線結晶方位測定装置は、特に、シングルドメインの結晶が得られにくく、サブグレイン構造の結晶（例えば、螢石結晶）の方位分布を測定するための装置である。
【００１８】
まず、添付の図１に、上記本発明の実施例になるＸ線結晶方位測定装置の主要部の構成を示す。
すなわち、この図１において、符号１０は、装置の定盤を示しており、この定盤１０の上には、その上に試料Ｓを搭載して互いに直交して移動可能なＸテーブル２１とＹテーブル２２とから構成される、所謂、ＸＹステージ２０が配置されている。また、上記定盤１０の上には、その外形が略「門」状に形成された光学系固定壁３０がその支柱３１、３２を固定し、もって、上記ＸＹステージ２０を跨ぐように配置されている。なお、この光学系固定壁３０も、上記ＸＹステージ２０のＸテーブル２１やＹテーブル２２と同様に、例えば、パルスモータ等の駆動装置により、図中の矢印（上下：Ｚ移動）方向に移動可能になっている。なお、図中の符号３３は、上記光学系固定壁３０のＺ位置を校正するためのＺ位置校正用ゲージを示している。また、図中の符号２５は、上記ＸＹステージ２０のＹテーブル２２上に取り付けられた試料位置決め用のガイドを示しており、その詳細は、後に説明する。なお、これらの全体は、図示しない防Ｘ線カバーにより覆われている。
【００１９】
そして、図１にも明らかなように、上記Ｘ線結晶方位測定装置では、その測定光学系を、Ｘ線源であるＸ線発生装置５０と、それにより発生されるＸ線（所謂、連続Ｘ線）を平行なＸ線にするコリメータ５１と、例えば、二次元（面状）のＣＣＤにより構成される高感度二次検出器（Ｘ線高感度ＴＶ）６０とにより構成し、かつ、これらは上記光学系固定壁３０上に固定配置されている。なお、コリメータ５１の角度は、Ｘ線が上記ＸＹステージ２０上の試料Ｓの測定面に対し、所定の角度ω（例えば、ω＝６０度）で入射するように設定されている。また、コリメータは、例えば、０．３ｍｍφ〜０．５ｍｍφ程度のダブルピンホールコリメータである。そして、Ｘ線源−コリメータの出口距離は２００〜２５０ｍｍであり、さらに、試料Ｓまでの距離は３００ｍｍ程度である。Ｘ線源とコリメータは固定である。カメラ長を長くすると、方位を測定する精度が向上するが、大きな方位ずれが生じると、検出面から外れてしまい、計測が出来ない。一方、カメラ長を短くすると、大きな方位ずれにも対応することができる。そのため、試料結晶の状況に応じ、適宜のカメラ長を設定する。
【００２０】
他方、高感度二次検出器６０は、上記コリメータ５１から出射したＸ線が試料Ｓの測定面上で回折されて得られる回折像（ラウエ像）を捕らえるように、すなわち、その計測面に対する法線が、やはり、上記試料Ｓの測定面に対して等角度ωを形成するように配置されている。なお、この高感度二次検出器６０は、やはりパルスモータ等の駆動装置によって図中の矢印方向に自在に移動できるようになっている。すなわち、かかる構成によれば、カメラ長Ｌ（図９を参照）は可変（スライド可能）であり、その可変範囲は、例えば、１００〜３００ｍｍ程度である。なお、上記の構成において、Ｘ線源とコリメータは一定の関係を保って光学系固定壁３０に固定されなければならない。Ｘ線発生装置５０の電源部は外置きできる。
【００２１】
また、図中の符号９０は、コントロールＰＣ（ＣＰＵ）を示しており、その一部には、例えばハードディスクドライブ等の記憶装置を備えており、当該記憶装置に本装置の各部の制御や測定を実行するための各種のソフトウェアを格納しており、又は、得られた画像や計測結果等をその一部に格納することも可能である。また、このコントロールＰＣ９０は、上記高感度二次検出器６０により得られた回折像（ラウエ像）を操作者に表示するためのディスプレイ装置９２、更には、キーボード９３やマウス９４等の入力装置、そして、図示しないが、プリンター等の出力装置を備えている。加えて、このコントロールＰＣ９０は、図中のＸ−Ｙステージ制御装置９５、及び、Ｚステージ制御装置９６を介して、上記ＸＹステージ２０のＸテーブル２１やＹテーブル２２の位置、そしてＺステージの位置を、更には、高感度二次検出器６０のカメラ長Ｌを制御している。
【００２２】
次に、添付の図２には、上記高感度二次検出器６０の具体的構成の一例が示されている。すなわち、この検出器６０は、Ｘ線入射側には、入射Ｘ線により発光するシンチレータ６１、シンチレータ上に得られた回折像（ラウエ像）を増倍するＩ．Ｉ（イメージ・インテンシファイヤー）６２が設けられており、さらに、このＩ．Ｉで増倍された光が、その後方に配置されたカップリングレンズ６３により二次元（例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ程度の面状）のＣＣＤ装置６４上に入射結像され、電気信号に変換される。なお、この図２において、符号６５は、上記Ｉ．Ｉの電源を示しており、また、コントローラは、上記図１で示したコントロールＰＣ（ＣＰＵ）９０により構成されている。そして、このコントローラは、ＣＰＵ画像取り込みボード６６と共に、例えば、上記図１の記憶装置９１内に格納されているコントロールソフトウェアを利用して、上記ＣＣＤ上に形成された画像を取り込み、同時に、そのビデオモニタ９２（図１のディスプレイ装置）上に取り込んだ画像を表示する。
【００２３】
以下においては、以上にその構成を説明した上記Ｘ線結晶方位測定装置による、結晶の方位分布を測定する原理、及びその方法について詳述する。
【００２４】
１．測定原理
１．１  測定
本装置の測定原理はラウエ(Laue)法である。なお、扱う結晶としては、面方位がほぼ（１１１）に平行に加工された結晶であり、その他、（１００）、（１１０）の場合にも対応可能である。これら主要指数のラウエ斑点は強度が強く（写真では白く）、その周りの空間は空いた（写真では黒い）状態になる。この状況は、試料を二次検出器の距離（これをカメラ長と言う）を短く設定した広域のラウエ像で観察できる。この広域ラウエ像を、添付の図３に示す。図中の中心にある斑点が（１１１）に対応し、そのまわりが空いている。本発明では、特に、この中の（１１１）斑点の位置にのみ注目する。すなわち、カメラ長を長くとることにより、添付の図４の１００に示すように、（１１１）だけを明瞭に観察できる。その位置を正確に計測することにより、結晶方位測定を行なう。
【００２５】
添付の図５により、上記測定の原理図を示す。図の（ｘｙｚ）直交座標系において、方位が測定される試料面は、そのｘ，ｙ平面と一致するよう配置される。一方、入射Ｘ線はｙ，ｚ平面内にあり、かつ、上記試料面に対し角ωで入射し、座標の原点に照射される。この入射Ｘ線は、ほぼ試料面に平行な格子面（１１１）で回折される（なお、（１００），（１１０）の場合も同様）。その結果、回折像（ラウエ像）は、同じく、座標のｙ，ｚ平面上にあって、ω角の射出方向に配置された二次元検出器であるＴＶカメラの受光面で捕らえられる。
【００２６】
なお、この図５において、ｋ０は入射Ｘ線を示すベクトルであり、ｋは回折線の方向を示すベクトルである。なお、この回折線の方向を示すベクトルｋは、上記ＴＶの受光面における回折像の位置から求まり、すなわち、以下に示すベクトル計算により、格子面法線ベクトルＶとして計算される。
【００２７】
すなわち、上記の図４の斑点１００は、本装置のＴＶカメラで捕らえた螢石（１１１）の回折像であり、この回折像から自動ピークサーチ（例えば、画像の二値化処理）によって斑点重心位置を計測することにより、以下に説明するように、その面方位を算出することが出来る。
【００２８】
１．２  面方位の表現
添付の図６を参照し、面方位は、格子面法線ベクトルＶを単位ベクトルに変換した後、その成分であるＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚ及び図に示す方位角α，βにより表現される。ここで、角αは、試料面法線（ｚ軸）と格子面法線とのなす角であり、角βは、格子面法線のｘ，ｙ平面（試料面）投影線とｘ軸とのなす角度であり、かつ、これら角α，βは、以下の式で計算される。
【００２９】
【数１】
2005121372.tif 000003
【００３０】
【数２】
2005121372.tif 000004
なお、ここで、上記式における「ｓｑｒｔ」は、平方根を表す。
【００３１】
また、添付の図７に示すように、特に、グレイン構造結晶における結晶粒子間の格子面法線のなす角δijも方位のバラツキを示す値として出力され、このδijは以下の式で計算される。
【００３２】
【数３】
2005121372.tif 000005
なお、上記の式で、Ｖｉ，Ｖｊは、それぞれ、グレインｉとグレインｊにおける格子面法線ベクトルである。また、それらの成分をＶｉｘ，Ｖｉｙ，Ｖｉｚ、および、Ｖｊｘ，Ｖｊｙ，Ｖｊｚで示した。
【００３３】
１．３  ベクトルＶの計算
上記の格子面法線ベクトルＶは、次の手順で求められる。
まず、添付の図８において、入射Ｘ線ベクトルｋ０を、その入射角をωとすると、直交座標系（ｘｙｚ）では以下のように示される。
【００３４】
【数４】
2005121372.tif 000006
【００３５】
次に、添付の図９に示すように、回折Ｘ線方向ベクトルｋは、カメラ長をＬ、ラウエ像の検出器面における座標を（Ｘ，Ｙ）とすると、直交座標系（ＸＹＺ）では以下のように与えられる。
【００３６】
【数５】
2005121372.tif 000007
【００３７】
さらに、上記回折Ｘ線方向ベクトルｋを（ｘｙｚ）系で表すと、以下の式で与えられる。
【００３８】
【数６】
2005121372.tif 000008
【００３９】
以上より、格子面法線ベクトルは、以下の式により計算される。
【００４０】
【数７】
2005121372.tif 000009
【００４１】
２．測定手順
２．１  試料の取り付け
まず、その表面における方位分布を測定する試料である結晶（被測定結晶）Ｓを、上記Ｘ線結晶方位測定装置のＸＹステージ２０上に配置する。この試料結晶Ｓは、通常、例えば、上記の図６にも示したように、外形、略円筒又は円盤形状を有しており、そこで、添付の図１０にも示すように、上記ＸＹステージ２０上にその原点に向かって直交するＸ軸及びＹ軸に沿って設けられた、所謂、突き当て基準ガイド２５、２５に対し、その側面を突き当てることによって位置決めを行なう。なお、その試料サイズは、上述した螢石の場合、大きいものでは、４００ｍｍφ（厚さ１００ｍｍ）程度のものが計測され、また、小さなものでは、所謂ウェハー状のものが考えられ、その最小値は１０ｍｍφ（厚さ０．５ｍｍ）程度である。なお、いずれにしても、上記した突き当て基準ガイド２５、２５を利用することにより、試料の大きさ（大小）にかかわらず、共通に、最適な位置決めを行なうことができる。
【００４２】
２．２  マップ測定
続いて、上記の試料サイズに応じて、上記ＸＹステージ２０を移動しながらマップ測定を行なうために、Ｘ軸及びＹ軸方向のストロークとＸ軸及びＹ軸方向のメッシュサイズを、被測定試料の径などを考慮しながら決定する。例えば、大きい試料では、その移動のストロークは４１０ｍｍ程度、また、その分解能は、例えば、０．０２ｍｍ程度である。メッシュサイズは、数ｍｍ〜数十ｍｍに設定される。なお、これらストロークやメッシュサイズの決定は、上記入力装置であるキーボード９３等により必要なデータをコントロールＰＣ９０に入力することにより行なわれる。また、この時、結晶の径をも入力することが好ましく、加えて、上記試料の大きさ、特に、その厚さに応じて、上記光学系固定壁３０上に固定配置された測定光学系の位置をも、Ｚ軸方向に移動して調整する。
【００４３】
次に、上記装置を動作させて、試料表面における方位分布の測定を実行する。すなわち、図１０にも示すように、上記で設定されたストロークに沿って上記ＸＹステージ２０をそのＸ軸、Ｙ軸に沿って、順次移動しながら（図１１（ａ）を参照）、各測定点における格子方位を測定する。その後、測定結果を以下のようにして表示する。
【００４４】
２．３  測定結果の表示
上記の測定の後、測定結果は、ディスプレイ装置９２上に表示される。その際、得られた結晶方位の測定値は、上記ＣＰＵ９０により、例えば、数値テーブル、ヒストグラム表示、マップ図表示、分布図表示等の表現に編集して表示することが可能である。
【００４５】
このように、本発明の一実施例になるＸ線結晶方位測定装置、及び、かかる装置における結晶方位測定方法によれば、ラウエ(Laue)法と二次元検出器とを採用するものであり、その結果、結晶の種類、格子面指数が変わっても、例えば、面方位が（１００），（１１０），（１１１）と変わっても、同じ光学系により格子面（回折面）を調べることが可能である。その際、方位測定のためのスキャン等の移動を一切必要とせず、そのため、測定光学系は固定のままで良い（即ち、光学系の移動を行なう必要がない）。具体的には、ＣＣＤをベースにした高感度の二次元検出器により、格子面に対応したラウエ斑点を検出し、その位置を格子面法線方向を算出する（面方位を決定する）ことにより実現されるものである。
【００４６】
そして、試料表面における結晶方位の分布を得るために、上記ＸＹステージ２０を移動しながら、各測定点において、１秒程度の積分時間により、上記高感度二次検出器６０により得られた画像を取り込む。なお、この積分は、上記のＣＣＤカメラでは、ＣＣＤオンチップ積分により行なうことが出来る。その後、この取り込まれた画像は、自動ピークサーチにより、その重心が求められ、さらに、上述した計算式によって面方位が計算されることとなる。以上の測定を、試料表面に設定した測定範囲全体において繰り返すことにより、各部位における結晶方位を、メッシュ状のマップとして測定することが可能となる（図１１（ｂ）を参照）。
【００４７】
なお、上記の自動測定に加え、例えば、Ｘステップ移動Ｙステップ移動を行ないながら、ビデオモニタ上の回折像を目視観察し、マウス操作で停止、位置戻し等の操作を行ない、所謂、リアルタイム観察を行なうことも可能である。すなわち、試料表面における結晶方位にズレがある場合には、観察される回折像がモニタ上で動くこととなる。
【００４８】
なお、上記装置により実際に試料の結晶方位を測定した結果によれば、Ｘ、Ｙ軸の移動をも含めた測定時間は、１点当り、約２〜３秒の短時間で面方位を測定することが可能であった。これにより、結晶方位測定の単位時間（１測定点での方位測定）の短縮を実現することが可能となる。そのため、特に、多数点における方位を測定するマップ測定を行なっても、その測定時間があまり掛からず、そのため実用的にも好適なＸ線結晶方位測定装置を得ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施の形態になる、Ｘ線結晶方位測定装置の概略構造を示す図である。
【図２】上記本発明のＸ線結晶方位測定装置における高感度二次検出器の詳細構造を示す断面図である。
【図３】上記本発明のＸ線結晶方位測定装置による結晶方位の測定原理を説明するための回折像（ラウエ）像の一例を示す図である。
【図４】上記Ｘ線結晶方位測定装置による結晶方位の測定原理を説明するための回折像（ラウエ）像の中心点（斑点重心位置）の観察画像の一例を示す図である。
【図５】上記Ｘ線結晶方位測定装置による結晶方位の測定の原理を説明する説明図であり、格子面法線ベクトルを説明するための図ある。
【図６】やはり上記結晶方位の測定の原理を説明する説明図であり、格子面の傾き角αと傾きの方向を示すβを示す図である。
【図７】サブグレイン構造結晶における２つの結晶粒子間の格子面法線なす角を説明する図である。
【図８】上記格子面法線ベクトルの求め方を説明する図である。
【図９】上記回折Ｘ線方向ベクトルを（ＸＹＺ）系で表した場合の図である。
【図１０】上記Ｘ線結晶方位測定装置における試料の取り付け方法を示す図である。
【図１１】上記Ｘ線結晶方位測定装置におけるマップ測定を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
２０  ＸＹステージ
３０  光学系固定壁
５０  Ｘ線発生装置
５１  コリメータ
６０  高感度二次検出器
９０  コントロールＰＣ（ＣＰＵ）
９２  ディスプレイ装置。
【図１】
2005121372.tif 000010
【図２】
2005121372.tif 000011
【図３】
2005121372.tif 000012
【図４】
2005121372.tif 000013
【図５】
2005121372.tif 000014
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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